（14分）锰锌铁氧体可制备隐形飞机上吸收雷达波的涂料。以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体(...

(14分)锰锌铁氧体可制备隐形飞机上吸收雷达波的涂料。以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体(MnxZn1-xFe2O4)的主要流程如下，请回答下列问题：

（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为　　　　 。

（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是　　　　 (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”)。

（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。下图是KMnO4溶液处于不同pH时对应Hg的单位时间去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4－　 在该pH范围内反应的主要产物。

①pH＜6时反应的离子方程式为　　　　 。

②请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：　　　　 。

③试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：　　　　 。(不考虑KMnO4在酸性条件下氧化性增强的因素)

（4）当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成　　　　 。

（5）经测定滤液成分后，需加入一定量的MnSO4和铁粉，其目的是　　　　 。

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（14分）锰锌铁氧体可制备隐形飞机上吸收雷达波的涂料。以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体(MnxZn1-xFe2O4)的主要流程如下，请回答下列问题：

（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为　　　　 。

（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是　　　　 (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。

（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。下图是KMnO4溶液处于不同pH时对应Hg的单位时间去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内反应的主要产物。

①pH＜6时反应的离子方程式为　　　　 。

②请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：　　　　 。

③试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：　　　　 。（不考虑KMnO4在酸性条件下氧化性增强的因素）

（4）当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成　　　　 。

（5）经测定滤液成分后，需加入一定量的MnSO4和铁粉，其目的是　　　　 。

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锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

(1)酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_______。

(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是______ (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。

(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO₄溶液进行吸收而实现的。如下图是KMnO₄溶液处于不同pH时对应的Hg去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO₄^-在该pH范围内的主要产物。

①请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：______。

②试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：______。

(4)当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该铁氧体组成____________。

(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO₄和铁粉的目的是______。

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锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

(1)碱性锌锰干电池（电解质为 KOH）中 MnO2参与反应的电极反应式为______________________。

(2) 用硫酸酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________________________（任写一点）。酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为___________________。

(3) 活性铁粉除汞时，铁粉的作用是______________ (填“氧化剂” 或“还原剂” 或“吸附剂” ） 。

(4) 除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经 KMnO4溶液进行吸收而实现的。 在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率的影响及主要产物如图所示。

①请根据该图给出 pH对汞吸收率影响的变化规律： __________________________。

②试分析在强酸性环境下 Hg 的单位时间吸收率高的原因可能是： _______________。

(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的 MnSO4和铁粉的目的是________________。

(6)当 x＝0.2 时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该铁氧体组成_________。

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以废旧锌锰干电池处理得到的混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下图所示。

请回答下列问题：

（1）MnxZn1-xFe2O4中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为__________。

（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_________(填“氧化剂”或“还原剂”)，发生反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时，KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如下图所示。

①写出pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外，还可能是：　　　　　　　　　　　　　 ，设计相应的实验证明：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）已知Fe、Al、Mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示，当Al3+完全沉淀时，若要使Mn2+不沉淀，则 Mn2+的最大浓度为：　　　　　　　　　　 。已知：Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10－13

（5）用惰性电极电解K2MnO4溶液制备KMnO4的装置如下图所示。

①a应接直流电源的____________(填“正”或“负”)极。

②已知25℃，两室溶液的体积均为100 mL，电解一段时间后，右室溶液的pH由10变为14，则理论上可制得_______mol KMnO4 (忽略溶液的体积和温度变化)。

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锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料。现以akg废旧碱性锌锰电池为原料（含锰元素的物质：MnO2占b%，MnOOH占c%）制备锰锌铁氧体，主要流程如下：

（1）酸浸废电池时，被溶解生成Zn2+的物质有　　　　 ，SO2的作用是　　　　 （填字母编号）。

A. 漂白剂　　　　　　 B. 沉淀剂　　　　　　 C. 氧化剂　　　　　　 D. 还原剂

（2）除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽，经KMnO4溶液吸收而实现的。如图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图，图中物质为Hg与MnO4-在该pH范围反应的主要产物。

①pH＜6时反应的离子方程式为___________。

②汞的去除速率随pH变化的规律是_________。

（3）锌锰干电池中MnO2可以用碳酸锰在空气中煅烧制得。

已知25℃，101 kPa时：2MnO(s)＋O2(g)==2MnO2(s)　 ∆H＝-272.0 kJ/mol

MnCO3(s)==MnO(s)＋CO2(g)　 ∆H＝+116.6 kJ/mol

碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO2的热化学方程式是　　　　　　　　　　 。

（4）x＝0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度，该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式（最简整数比）表示为　　　　　　　　 。若制得这种锰锌铁氧体的质量为100 kg，在制取过程中不考虑损耗，需补充硫酸锰晶体（MnSO4·H2O）　　　　　　 kg。（只列出计算式）

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锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料。现以akg废旧碱性锌锰电池为原料（含锰元素的物质：MnO2占b%，MnOOH占c%）制备锰锌铁氧体，主要流程如下：

（1）酸浸废电池时，被溶解生成Zn2+的物质有______，SO2的作用是_____（填字母编号）。

（2）除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽，经KMnO4溶液吸收而实现的。如图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图，图中物质为Hg与MnO4-在该pH范围反应的主要产物。

①pH＜6时反应的离子方程式为___________。

②汞的去除速率随pH变化的规律是_________。

（3）锌锰干电池中MnO2可以用碳酸锰在空气中煅烧制得。

已知25℃，101 kPa时：2MnO(s)＋O2(g)=2MnO2(s) ∆H＝-272.0 kJ/mol

MnCO3(s)=MnO(s)＋CO2(g) ∆H＝+116.6 kJ/mol

碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO2的热化学方程式是_______________。

（4）x＝0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度，该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式（最简整数比）表示为____________。若制得这种锰锌铁氧体的质量为100 kg，在制取过程中不考虑损耗，需补充硫酸锰晶体（MnSO4·H2O）_________kg。（只列出计算式）

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锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料。现以akg废旧碱性锌锰电池为原料（含锰元素的物质：MnO2占b%，MnOOH占c%）制备锰锌铁氧体，主要流程如下：

（1）酸浸废电池时，被溶解生成Zn2+的物质有______，SO2的作用是_____（填字母编号）。

（2）除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽，经KMnO4溶液吸收而实现的。如图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图，图中物质为Hg与MnO4-在该pH范围反应的主要产物。

①pH＜6时反应的离子方程式为___________。

②汞的去除速率随pH变化的规律是_________。

（3）锌锰干电池中MnO2可以用碳酸锰在空气中煅烧制得。

已知25℃，101 kPa时：2MnO(s)＋O2(g)=2MnO2(s) ∆H＝-272.0 kJ/mol

MnCO3(s)=MnO(s)＋CO2(g) ∆H＝+116.6 kJ/mol

碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO2的热化学方程式是_______________。

（4）x＝0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度，该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式（最简整数比）表示为____________。若制得这种锰锌铁氧体的质量为100 kg，在制取过程中不考虑损耗，需补充硫酸锰晶体（MnSO4·H2O）_________kg。（只列出计算式）

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（15分）将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示：

请回答下列问题：

（1）MnOOH中，锰元素的化合价为____。

（2）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，Mn02参与的电板反应方程式为　　　　 。

（3）酸浸时，MnO2 与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为　　　 。

（4）在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如图2所示：

①pH对Hg吸收率的影响规律是　　　　　　　　　　 。

②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是　　　　　　 。

（5）锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O

①当1molMnO2参加反应时，共有_____mol电子发生转移。

②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出其反应的化学方程式：_________________。

③已知：Ksp(MnCO3)=2.3×10-11、Ksp(Mn（OH）2))=2.1×10-13,欲制备MnCO3,选用的加料方式是______(填字母)，原因是___________________________________。

a．将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b．将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中

d．以上三种方法都无法制得MnCO3

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（14分）锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。

①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。

②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。

③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。

(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是　　　　　　　　　　

（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式　　　　　　。

（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2，已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：

假设一：全部为MnCO3；　假设二：全部为Mn(OH)2；　 假设三：　　　　　

为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：

①定性研究：请你完成下表中的内容．

②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是　　

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